DE102020102702A1

DE102020102702A1 - PROCESS FOR FILTERING A RAW GAS FLOW AND FILTER UNIT FOR IT

Info

Publication number: DE102020102702A1
Application number: DE102020102702.8A
Authority: DE
Inventors: Harald Thorwart; Björn Baumgarten; Ferdinand Ehard; Oskar Winkel
Original assignee: Hochschule Fuer Forstwirtschaft Rottenburg Hfr; L K Metallwaren GmbH
Current assignee: HOCHSCHULE FUER FORSTWIRTSCHAFT ROTTENBURG (HF, DE; L K METALLWAREN GMBH, DE
Priority date: 2020-02-04
Filing date: 2020-02-04
Publication date: 2021-08-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Filterung eines durch Verbrennung von insbesondere Holz und / oder Holzhackschnitzeln oder einem Sonderwerkstoff erzeugten Rohgasstromes, bei dem zumindest zwei Filtereinheiten (2, 15, 16) mit einem darin angeordneten Filter (210) vorgesehen sind und der Rohgasstrom zumindest einer der Filtereinheiten (2, 15, 16) zugeführt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung des Filters (210) einer Filtereinheit (2, 15, 16) diese aus dem Rohgasstrom ausgekoppelt wird und eine Reinigungsflüssigkeit in Gegenstromrichtung in die Filtereinheit (2, 15, 16) gepumpt wird, während der Rohgasstrom der anderen Filtereinheit (2, 15, 16) zugeführt wird. Die Erfindung betrifft zudem eine Filtereinheit (2, 15, 16) sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for filtering a raw gas flow generated by burning wood and / or wood chips or a special material, in which at least two filter units (2, 15, 16) are provided with a filter (210) arranged therein and the raw gas flow at least one the filter units (2, 15, 16) is supplied. The method according to the invention is characterized in that for cleaning the filter (210) of a filter unit (2, 15, 16) it is decoupled from the raw gas flow and a cleaning liquid is pumped into the filter unit (2, 15, 16) in the countercurrent direction, during the Raw gas stream of the other filter unit (2, 15, 16) is fed. The invention also relates to a filter unit (2, 15, 16) and a device for carrying out the method.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Filterung eines durch Verbrennung, insbesondere von Holz und / oder Holzhackschnitzeln oder eines Sonderwerkstoffes, erzeugten Rohgasstromes, bei dem zumindest zwei Filtereinheiten mit einem darin angeordneten Filter vorgesehen sind und der Rohgasstrom zumindest einer der Filtereinheiten zugeführt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Filtereinheit zur Filterung eines durch Verbrennung, insbesondere von Holz und / oder Holzhackschnitzeln oder eines Sonderwerkstoffes, erzeugten Rohgasstromes, die ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse angeordneten Filter, einen Rohgaseinlass und einen Reingasauslass umfasst.The invention relates to a method for filtering a raw gas flow generated by combustion, in particular of wood and / or wood chips or a special material, in which at least two filter units are provided with a filter arranged therein and the raw gas flow is fed to at least one of the filter units. The invention also relates to a filter unit for filtering a raw gas flow generated by combustion, in particular wood and / or wood chips or a special material, which comprises a housing, a filter arranged in the housing, a raw gas inlet and a clean gas outlet.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Bei der Verbrennung von Feststoffen werden Asche und Abgase als Verbrennungsprodukte erzeugt. Die Abgase weisen nicht nur gasförmige Bestandteile auf, sondern auch Feststoffbestandteile in Form von Feinstaub, wie zum Beispiel Ruß. Diese Feststoffbestandteile müssen aus dem Abgasstrom zur Vermeidung von Umweltbelastungen und der von ihnen ausgehenden Gesundheitsgefährdung, aber auch wegen gesetzlicher Vorschriften, herausgefiltert werden. Die dabei zum Einsatz kommenden Filter müssen regelmäßig gereinigt werden, weil die sich an der Filteroberfläche absetzenden Feststoffpartikel die Poren des Filters verschließen oder deren Fläche verkleinern, wodurch der Filter einen immer größer werdenden Strömungswiderstand bildet. Darum muss in regelmäßigen Abständen und jeweils so frühzeitig eine Filterreinigung durchgeführt werden, dass das Filtermaterial von den Ablagerungen befreit werden kann, ohne dieses zu beschädigen.When solid matter is burned, ash and exhaust gases are produced as combustion products. The exhaust gases not only have gaseous components, but also solid components in the form of fine dust, such as soot. These solid constituents have to be filtered out of the exhaust gas flow in order to avoid environmental pollution and the health hazards they pose, but also because of legal regulations. The filters used here have to be cleaned regularly because the solid particles that settle on the filter surface close the pores of the filter or reduce their area, which causes the filter to create an ever increasing flow resistance. That is why the filter must be cleaned at regular intervals and in good time so that the filter material can be freed from the deposits without damaging it.

Nach dem Stand der Technik werden keramische Filter und Stoffgewebe-Filter zur Abgasreinigung verwendet. Bei der Reinigung der Filter wird das Filtermaterial mit Druckluft beaufschlagt, abgebürstet, abgeklopft oder abgesaugt. Diese Filterreinigung ist aufwendig und mit dementsprechenden Kosten verbunden. Zudem müssen die Filter für eine Reinigung aus der jeweiligen Anlage ausgebaut werden.According to the state of the art, ceramic filters and fabric filters are used for exhaust gas purification. When cleaning the filter, the filter material is pressurized with compressed air, brushed off, knocked off or vacuumed. This filter cleaning is complex and associated with corresponding costs. In addition, the filters must be removed from the respective system for cleaning.

Alternativ können elektrostatische Abscheider zur Filterung des Abgases verwendet werden, bei denen die von dem Abgasstrom getragenen Feststoffpartikel in einem elektrischen Feld aufgeladen und sodann an den Elektroden abgeschieden werden. Jedoch haben die elektrostatischen Filter einen Abscheidegrad von nur bis zu 80 %. Zudem werden Hochspannungsmodule und eine Beheizung benötigt, um die elektrostatischen Filter zu betreiben.Alternatively, electrostatic precipitators can be used to filter the exhaust gas, in which the solid particles carried by the exhaust gas flow are charged in an electrical field and then deposited on the electrodes. However, the electrostatic filters only have a degree of separation of up to 80%. In addition, high-voltage modules and heating are required to operate the electrostatic filters.

Im Zusammenhang mit Partikelfiltern für Verbrennungsmotoren ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die ausgebauten Partikelfilter mit Hilfe einer Reinigungsflüssigkeit zu reinigen, die durch den Partikelfilter in Gegenstromrichtung mittels einer Pumpe getrieben wird. Ein solches Vorgehen ist in der Patentanmeldungsveröffentlichung DE 103 21 290 A1 beschrieben.In connection with particle filters for internal combustion engines, it is known from the prior art to clean the dismantled particle filters with the aid of a cleaning fluid that is driven through the particle filter in the countercurrent direction by means of a pump. One such approach is disclosed in patent application publication DE 103 21 290 A1 described.

Schließlich ist aus der Patentanmeldungsveröffentlichung DE 10 2011 122 158 A1 die Reinigung von Filtern für bei einem Pyrolyseprozess entstandene Produktgase bekannt, bei welcher die Filter nicht ausgebaut werden, sondern ein Waschfluid auf die Filter gesprüht wird. Das Waschfluid durchdringt die Filter aufgrund der Schwerkraft in Gegenstromrichtung und trägt dabei abgelagerte Feststoffpartikel aus dem Filtermaterial aus. Das Waschfluid kann gesammelt und erneut auf die Filter gesprüht werden.Finally, from the patent application publication DE 10 2011 122 158 A1 the cleaning of filters for product gases formed during a pyrolysis process is known, in which the filters are not removed, but a washing fluid is sprayed onto the filter. The washing fluid penetrates the filter due to gravity in the countercurrent direction and thereby removes deposited solid particles from the filter material. The wash fluid can be collected and re-sprayed onto the filters.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Filterung eines durch Verbrennung erzeugten Rohgasstromes bereitzustellen, bei dem eine effektive Filterreinigung ohne den Ausbau des Filters und insbesondere automatisch erfolgen kann. It is the object of the present invention to provide a method for filtering a raw gas stream generated by combustion, in which an effective filter cleaning can take place without removing the filter and in particular automatically.

Es ist ferner die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine entsprechende Filtereinheit bereitzustellen.It is also the object of the present invention to provide a corresponding filter unit.

TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Filterung eines durch Verbrennung, insbesondere von Holz und / oder Holzhackschnitzeln oder eines Sonderwerkstoffes, erzeugten Rohgasstromes mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Filtereinheit hierfür mit den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie eine Vorrichtung zur Filtration mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a method for filtering a raw gas flow generated by combustion, in particular of wood and / or wood chips or a special material, with the features of claim 1, a filter unit for this with the features of claim 6 and a device for filtration with the features of claim 12. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Zur Lösung der Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Reinigung des Filters einer Filtereinheit diese aus dem Rohgasstrom ausgekoppelt und eine Reinigungsflüssigkeit wird in Gegenstromrichtung in die Filtereinheit gepumpt, während der Rohgasstrom der anderen Filtereinheit zugeführt wird.To achieve the object, in the method according to the invention for cleaning the filter of a filter unit, the latter is decoupled from the raw gas flow and a cleaning liquid is pumped into the filter unit in the countercurrent direction, while the raw gas flow is fed to the other filter unit.

Demnach wird erfindungsgemäß die Reinigung eines Gasfilters mittels einer Reinigungsflüssigkeit im Gegenstromprinzip durchgeführt, wobei mindestens zwei Filtereinheiten vorhanden sind, sodass während der Reinigung einer der Filtereinheiten der Rohgasstrom durch die andere Filtereinheit bzw. die anderen Filtereinheiten gefiltert wird. Zur Reinigung des Filters ist es jedoch nicht erforderlich, dass die jeweilige Filtereinheit ausgebaut wird. Stattdessen wird die Filtereinheit lediglich mit Hilfe von Ventilen aus dem Rohgasstrom ausgekoppelt, d.h. zumindest der Rohgaseinlass und vorzugsweise der Rohgasauslass werden durch Ventile gesperrt. Sodann wird eine Reinigungsflüssigkeit in die ausgekoppelte Filtereinheit gepumpt, die aufgrund des von der Pumpe ausgeübten Drucks den Filter in Gegenstromrichtung durchdringt, d.h. die Reinigungsflüssigkeit durchdringt den Filter in umgekehrter Richtung wie das zu filternde Rohgas im eingekoppelten Zustand der Filtereinheit. Bei der Durchdringung des Filters entfernt die Reinigungsflüssigkeit auch stark anhaftende Feststoffpartikelablagerungen aus dem Filtermaterial. Damit wird eine effektive Reinigung des Filters erzielt, ohne dass es einer mechanischen Einwirkung auf das Filtermaterial bedarf, welche nicht nur arbeitsintensiv ist, sondern auch das Filtermaterial beschädigen kann. Accordingly, according to the invention, the cleaning of a gas filter by means of a Cleaning liquid carried out in the countercurrent principle, with at least two filter units being present, so that during the cleaning of one of the filter units, the raw gas flow is filtered through the other filter unit or the other filter units. To clean the filter, however, it is not necessary to remove the respective filter unit. Instead, the filter unit is only decoupled from the raw gas flow with the aid of valves, ie at least the raw gas inlet and preferably the raw gas outlet are blocked by valves. Then a cleaning liquid is pumped into the decoupled filter unit, which due to the pressure exerted by the pump penetrates the filter in the countercurrent direction, ie the cleaning liquid penetrates the filter in the opposite direction as the raw gas to be filtered when the filter unit is coupled in. When it penetrates the filter, the cleaning liquid also removes strongly adhering solid particle deposits from the filter material. Effective cleaning of the filter is thus achieved without the need for mechanical action on the filter material, which is not only labor-intensive, but can also damage the filter material.

Um bei dem Reinigungszyklus einen Volumenstrom durch den Filter zu ermöglichen, fließt die Reinigungsflüssigkeit durch einen entsprechenden Auslass aus der Filtereinheit ab. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für Anlagen, in welchen zum Zwecke der Entsorgung und/oder Energiegewinnung Holz und / oder Holzhackschnitzel oder Sonderwerkstoffe verbrannt werden. Bei den Sonderwerkstoffe kann es sich um feste Stoffe, wie Stroh, Altreifen, Kunststoffreste, Verpackungsmaterialien sowie Klärschlämme der Industrie, oder um flüssige Stoffe, wie tierische Öle, pflanzliche Öle, Biodiesel, Schwefel, Silikonöl oder verunreinigte Nebenprodukte der Industrie, beispielsweise Biphenyl-Acetat, Styrol oder Toluol handeln.In order to enable a volume flow through the filter during the cleaning cycle, the cleaning liquid flows out of the filter unit through a corresponding outlet. The method according to the invention is particularly suitable for plants in which wood and / or wood chips or special materials are burned for the purpose of disposal and / or energy generation. The special materials can be solid materials such as straw, old tires, plastic residues, packaging materials and sewage sludge from industry, or liquid materials such as animal oils, vegetable oils, biodiesel, sulfur, silicone oil or contaminated by-products from industry such as biphenyl acetate , Styrene or toluene.

Bei dem Filter handelt es sich bevorzugt um einen Metallgewebefilter. Ein Metallgewebefilter kann mit einer Flüssigkeit besser gereinigt werden als andere Filtermaterialien. Filtermaterialien wie Keramik oder Stoffgewebe (Tuchfilter) sind nur bei hohen Leistungen wirtschaftlich und außerdem kann es zu irreversiblen Verschmutzungen durch Verteeren kommen. Deswegen können Filter aus solchen Materialien nicht in der Anfahr- und Abfahrphase einer Verbrennungsanlage verwendet werden, weil in dieser Phase niedrige Betriebstemperaturen herrschen. Bei niedrigen Verbrennungstemperaturen ist die Verbrennung des Brennstoffes unvollständiger als bei höheren Temperaturen, sodass mehr Feinstaub entsteht und insbesondere größere Feinstaubpartikel erzeugt werden ist. Ferner besteht bei Filtern aus Stoffgewebe jedenfalls bei kleineren und mittleren Verbrennungsanlagen eine Brandgefahr durch Funkenflug im Abgas.The filter is preferably a metal mesh filter. A metal mesh filter can be cleaned better with a liquid than other filter materials. Filter materials such as ceramics or fabric (cloth filters) are only economical with high performance and irreversible soiling by tarrying can also occur. For this reason, filters made from such materials cannot be used in the start-up and shutdown phases of an incineration plant because the operating temperatures are low in this phase. At low combustion temperatures, the combustion of the fuel is less complete than at higher temperatures, so that more fine dust is generated and, in particular, larger fine dust particles are generated. Furthermore, with filters made of fabric, there is a risk of fire due to flying sparks in the exhaust gas, at least in small and medium-sized incineration plants.

Bei der Reinigungsflüssigkeit handelt es sich vorzugsweise um Wasser. Dieses ist für eine ausreichende Reinigung des Filtermaterials in vielen Fällen hinreichend. Dem Wasser können jedoch auch Zusatzstoffe zugesetzt sein, welche basisch oder sauer sein können und das Ablösen von Ablagerungen an dem Filtermaterial begünstigen. Bei einer richtigen Wahl der zeitlichen Abstände zwischen zwei Reinigungszyklen kann die Zugabe von Zusatzstoffen vermieden werden, weil der Filter dann so frühzeitig gereinigt wird, dass sich besonders stark anhaftende Ablagerungen gar nicht erst ausbilden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Reinigungszyklen dank der Auskopplung des zu reinigenden Filters auch in kurzer Abfolge durchgeführt werden, weil weder eine Unterbrechung des Anlagenbetriebs noch der Ausbau der betreffenden Filtereinheit erforderlich ist.The cleaning liquid is preferably water. In many cases this is sufficient for adequate cleaning of the filter material. However, additives can also be added to the water, which can be basic or acidic and promote the detachment of deposits on the filter material. With a correct choice of the time intervals between two cleaning cycles, the addition of additives can be avoided because the filter is then cleaned so early that particularly strongly adhering deposits do not even form. With the method according to the invention, cleaning cycles can also be carried out in short succession thanks to the decoupling of the filter to be cleaned, because neither an interruption of the plant operation nor the removal of the relevant filter unit is necessary.

Die Reinigung kann bei entsprechender Auslegung der Verbrennungsanlage auch automatisch ausgelöst werden. So kann vorgesehen sein, dass eine Filtereinheit zur Reinigung ihres Filters bei Erreichen eines vorgegebenen Druckverlustes aus dem Rohgasstrom ausgekoppelt wird, um anschließend einen Reinigungszyklus zu durchlaufen, bei dem in der beschriebenen Weise Reinigungsflüssigkeit, insbesondere Wasser, durch den Filter im Gegenstromprinzip gepumpt wird.The cleaning can also be triggered automatically if the incineration system is designed accordingly. It can be provided that a filter unit for cleaning its filter is decoupled from the raw gas flow when a predetermined pressure loss is reached in order to then run through a cleaning cycle in which cleaning liquid, in particular water, is pumped through the filter in the countercurrent principle in the manner described.

Die Reinigungsflüssigkeit kann rezirkulierend verwendet werden, wozu die mit den zuvor an dem Filtermaterial anhaftenden Ablagerungen verschmutzte Reinigungsflüssigkeit ihrerseits gefiltert wird, beispielsweise mittels eines Membranfilters. Die gefilterte Reinigungsflüssigkeit kann dann in einem weiteren Reinigungszyklus einer Filtereinheit verwendet werden. Die Filterung der verschmutzten Reinigungsflüssigkeit kann nach jedem Reinigungszyklus einer Filtereinheit einer Filtration unterzogen werden. Alternativ kann die Filtration der Reinigungsflüssigkeit erst erfolgen, wenn diese bei mehreren Reinigungszyklen verwendet wurde. Dies hängt davon ab, wie stark die Verschmutzung der Reinigungsflüssigkeit ist und ob eine ihrerseits geringfügig verschmutzte Reinigungsflüssigkeit Ablagerungen von dem jeweiligen Filter gleichwohl noch ausreichend entfernen kann.The cleaning liquid can be used in a recirculating manner, for which purpose the cleaning liquid contaminated with the deposits previously adhering to the filter material is in turn filtered, for example by means of a membrane filter. The filtered cleaning liquid can then be used in a further cleaning cycle of a filter unit. The soiled cleaning liquid can be filtered after each cleaning cycle of a filter unit. Alternatively, the cleaning fluid can only be filtered if it has been used in several cleaning cycles. This depends on how heavily the cleaning fluid is soiled and whether a cleaning fluid that is itself slightly soiled can still sufficiently remove deposits from the respective filter.

Im Übrigen kann die Reinigungswirkung dadurch verbessert werden, dass der Filter der betreffenden Filtereinheit während eines ersten oder eines nachfolgenden Reinigungszyklus Ultraschallwellen ausgesetzt wird. Ultraschallwellen versetzen das Filtermaterial in Schwingungen sehr kleiner Amplitude und hoher Frequenz, so dass sich Feststoffpartikelablagerungen lösen. Ultraschall kann dabei auch dergestalt als Hilfsmaßnahme verwendet werden, dass dieser nur zur Anwendung kommt, wenn ein zuvor durchgeführter Reinigungszyklus nicht zu einer befriedigenden Reinigung des Filters geführt hat, was an der Dauer erkannt werden kann, bis zu der erneut ein bestimmter Druckabfall in der betreffenden Filtereinheit auftritt. Verkürzt sich dieser Dauer bzw. unterschreitet einen bestimmten Schwellenwert, so hat der zuvor durchgeführte Reinigungszyklus zu keiner ausreichenden Reinigung des Filters geführt, sodass der Filter bei einem nachfolgenden Reinigungszyklus Ultraschall ausgesetzt werden kann, um einen besseren Reinigungseffekt zu erzielen.In addition, the cleaning effect can be improved in that the filter of the relevant filter unit is exposed to ultrasonic waves during a first or a subsequent cleaning cycle. Ultrasonic waves cause the filter material to vibrate with a very small amplitude and high frequency, so that solid particle deposits are loosened. Ultrasound can do this can also be used as an auxiliary measure in such a way that it is only used if a previously carried out cleaning cycle has not led to a satisfactory cleaning of the filter, which can be recognized by the duration up to which a certain pressure drop occurs again in the relevant filter unit. If this duration is shortened or falls below a certain threshold value, the previously performed cleaning cycle has not led to sufficient cleaning of the filter, so that the filter can be exposed to ultrasound in a subsequent cleaning cycle in order to achieve a better cleaning effect.

Die erfindungsgemäße Filtereinheit zur Durchführung insbesondere des beschriebenen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinheit einen reingasseitigen Reinigungsflüssigkeitseinlass und einen rohgasseitigen Reinigungsflüssigkeitsauslass aufweist. Die Anordnung des Einlasses und des Auslasses für die Reinigungsflüssigkeit in Relation zu dem Filter ermöglicht die zuvor beschriebene Reinigung des Filters in der Filtereinheit nach dem Gegenstromprinzip und ist dementsprechend von entscheidender Bedeutung. Der Stand der Technik umfasst dagegen derzeit keine funktionierenden Filtersysteme für die Verbrennung von Holz und / oder Holzhackschnitzeln oder eines Sonderwerkstoffs, die sich hinreichend gut und einfach reinigen lassen.The filter unit according to the invention for carrying out the described method in particular is characterized in that the filter unit has a cleaning liquid inlet on the clean gas side and a cleaning liquid outlet on the raw gas side. The arrangement of the inlet and the outlet for the cleaning liquid in relation to the filter enables the previously described cleaning of the filter in the filter unit according to the countercurrent principle and is accordingly of crucial importance. The state of the art, on the other hand, does not currently include any functioning filter systems for the combustion of wood and / or wood chips or a special material that can be cleaned sufficiently well and easily.

Vorzugsweise ist der in dem Gehäuse der Filtereinheit angeordnete Filter ein Metallgewebefilter, welcher gegenüber einem Stoffgewebe- oder Keramikfilter die bereits genannten Vorteile aufweist.The filter arranged in the housing of the filter unit is preferably a metal mesh filter, which has the advantages already mentioned compared to a fabric mesh or ceramic filter.

Die Geometrie des Gehäuses der Filtereinheit wird in Abhängigkeit von der Montagesituation und der Geometrie des zum Einsatz kommenden Filters gewählt. In bevorzugter Ausgestaltung ist der Filter zylinderförmig, wobei der Reinigungsflüssigkeitsauslass mit dem von dem Filter eingeschlossenen Bereich in Verbindung steht, während der Reinigungsflüssigkeitseinlass mit dem Bereich außerhalb des Filters in Verbindung steht. Mit einem zylinderförmigen Filter wird vorteilhaft bei kleinem Volumen eine großer Filteroberfläche erreicht. Ferner ist ein entsprechend angepasstes, ebenfalls zylinderförmiges Gehäuse im Vergleich zu einem mehrere Kanten aufweisenden Gehäuse leicht herzustellen.The geometry of the housing of the filter unit is selected depending on the installation situation and the geometry of the filter used. In a preferred embodiment, the filter is cylindrical, the cleaning liquid outlet being connected to the area enclosed by the filter, while the cleaning liquid inlet is connected to the area outside the filter. With a cylindrical filter, a large filter surface is advantageously achieved with a small volume. Furthermore, a correspondingly adapted, likewise cylindrical housing is easy to manufacture in comparison to a housing having a plurality of edges.

Vorzugsweise ist an der dem Reinigungsflüssigkeitseinlass gegenüberliegenden Seite des Gehäuses ein Überlauf angeordnet ist. Mit diesem wird verhindert, dass während eines Reinigungszyklus Reinigungsflüssigkeit in den Rohgaseinlass oder den Rohgasauslass eintritt. Überdies dient er dazu, das Gehäuse der Filtereinheit zu entlüften, während es mit Reinigungsflüssigkeit gefüllt wird, sodass der Füllstand der Reinigungsflüssigkeit in der Filtereinheit soweit ansteigen kann, dass eine Reinigung eines ausreichenden Teils des Filters erfolgt.An overflow is preferably arranged on the side of the housing opposite the cleaning liquid inlet. This prevents cleaning liquid from entering the raw gas inlet or the raw gas outlet during a cleaning cycle. In addition, it serves to vent the housing of the filter unit while it is being filled with cleaning fluid, so that the filling level of the cleaning fluid in the filter unit can rise to such an extent that a sufficient part of the filter is cleaned.

Ferner kann vorgesehen sein, dass in dem Gehäuse, vorzugsweise in dem von dem Filter eingeschlossenen Bereich, zumindest ein Ultraschallemitter angeordnet ist. Dieser erstreckt sich vorzugsweise in der Haupterstreckungsrichtung des Filters und im Fall eines zylinderförmigen Filters insbesondere auf der Symmetrieachse des Filters. Furthermore, it can be provided that at least one ultrasonic emitter is arranged in the housing, preferably in the area enclosed by the filter. This preferably extends in the main direction of extent of the filter and, in the case of a cylindrical filter, in particular on the axis of symmetry of the filter.

Dadurch wird erreicht, dass die Ultraschalleinwirkung auf den Filter überall im Wesentlichen gleich, jedenfalls aber ausreichend ist, um die Feststoffpartikelablagerungen zu lösen. Es kann vorgesehen sein, dass sich der Ultraschallemitter über 50 % bis 100 % der Gesamtlänge des Filters erstreckt.This ensures that the ultrasound effect on the filter is essentially the same everywhere, but is in any case sufficient to loosen the solid particle deposits. It can be provided that the ultrasonic emitter extends over 50% to 100% of the total length of the filter.

Zur Erleichterung der Montage der erfindungsgemäßen Filtereinheit können an dem Gehäuse Halterungen zur Lagerung der Filtereinheit an einem Rahmengestell angeordnet sein.To facilitate the assembly of the filter unit according to the invention, holders for mounting the filter unit on a frame can be arranged on the housing.

Schließlich betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Filtration eines durch Verbrennung, insbesondere von Holz und / oder Holzhackschnitzeln oder eines Sonderwerkstoffes, erzeugten Rohgasstromes, welche zumindest zwei der erfindungsgemäßen Filtereinheiten und ein Rahmengestell umfasst, an dem die Filtereinheiten angeordnet sind. In oder unter dem Rahmengestell können Sammelbehälter für die Reinigungsflüssigkeit vorgesehen sein, in welche die Reinigungsflüssigkeit nach dem Austreten aus den Filtereinheiten fließt, um dort gesammelt zu werden. Die Reinigungsflüssigkeitsauslässe der Filtereinheiten können aber auch in eine gemeinsame Ablaufleitung münden, sodass nur ein einziger Sammelbehälter erforderlich ist.Finally, the invention relates to a device for filtering a raw gas flow generated by combustion, in particular of wood and / or wood chips or a special material, which comprises at least two of the filter units according to the invention and a frame on which the filter units are arranged. In or under the frame, collecting containers for the cleaning liquid can be provided, into which the cleaning liquid flows after exiting the filter units in order to be collected there. The cleaning liquid outlets of the filter units can, however, also open into a common drainage line, so that only a single collecting container is required.

FigurenlisteFigure list

1 shows a perspective view of a preferred embodiment of a device according to the invention for filtering a raw gas,
2 shows a perspective view of a preferred embodiment of the filter unit according to the invention,
3 shows a sectional view of the preferred embodiment of the filter unit according to the invention and
4th shows a side view of the preferred embodiment of the filter unit according to the invention.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELEEXEMPLARY EMBODIMENTS

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Allerdings ist die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt.A preferred exemplary embodiment of the invention is described in more detail below with reference to drawings. However, the invention is not restricted to this exemplary embodiment.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Filterung eines Rohgases. Über Rohgasleitungen 11, 12 wird zwei Filtereinheiten 15, 16 Rohgas zugeführt und über Reingasleitungen 13, 14 wieder abgeführt wird. Die Filtereinheiten 15, 16 sind an einem Rahmengestell 17 angeordnet. Sie weisen jeweils einen Einlass 18, 19 für eine Reinigungsflüssigkeit sowie jeweils einen Auslass 110, 111 für die Reinigungsflüssigkeit auf. Die Auslässe 110, 111 münden in eine gemeinsame Ablaufleitung 112, welche die aus beiden Filtereinheiten 15, 16 austretende Reinigungsflüssigkeit in einen Sammelbehälter 113 überführt. 1 shows a perspective view of a preferred embodiment of a device according to the invention 1 for filtering a raw gas. Via raw gas lines 11 , 12th becomes two filter units 15th , 16 Raw gas supplied and via clean gas lines 13th , 14th is discharged again. The filter units 15th , 16 are on a frame 17th arranged. They each have an inlet 18th , 19th for one cleaning liquid and one outlet each 110 , 111 for the cleaning fluid. The outlets 110 , 111 flow into a common drainage line 112 , which the two filter units 15th , 16 escaping cleaning fluid into a collecting container 113 convicted.

Die Filtereinheit 15 ist mit der Rohgasleitung 11 und mit der Reingasleitung 13 verbunden. Die Filtereinheit 16 ist mit der Rohgasleitung 12 und mit der Reingasleitung 14 verbunden. Beide Filtereinheiten 15, 16 werden zunächst parallel betrieben, bis eine Reinigung des Filters in einer der Filtereinheiten 15, 16 erforderlich ist. Dann wird die betreffende Filtereinheit 15, 16 ausgekoppelt, indem die Roh- und Reingasleitungen 11, 12, 13, 14 gesperrt werden, welche mit der betreffenden Filtereinheit 15, 16 verbunden sind. Anschließend wird über den Einlass 18, 19 dieser Filtereinheit 15, 16 eine Reinigungsflüssigkeit in diese gepumpt, welche das in der Filtereinheit 15, 16 angeordnete Filter durchdringt und über den Auslass 110, 111 für die Reinigungsflüssigkeit wieder austritt, um schließlich in den Sammelbehälter 113 zu fließen.The filter unit 15th is with the raw gas line 11 and with the clean gas line 13th connected. The filter unit 16 is with the raw gas line 12th and with the clean gas line 14th connected. Both filter units 15th , 16 are initially operated in parallel until the filter is cleaned in one of the filter units 15th , 16 is required. Then the relevant filter unit 15th , 16 decoupled by the raw and clean gas lines 11 , 12th , 13th , 14th which are blocked with the relevant filter unit 15th , 16 are connected. Then it is through the inlet 18th , 19th this filter unit 15th , 16 a cleaning liquid is pumped into this, which is what is in the filter unit 15th , 16 arranged filter penetrates and via the outlet 110 , 111 for the cleaning fluid to exit again, to finally enter the collecting container 113 to flow.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird das Rohgas einer oder auch beiden Filtereinheiten 15, 16 zugeführt. Jede Filtereinheit 15, 16 hat eine eigenständige Steuerung, welche an die gegebenenfalls herstellerspezifischen Heizzyklen von Öfen angepasst ist und eine Reinigung einer der Filtereinheiten 15, 16 auslöst, wenn reingasseitig ein bestimmter Druckverlust detektiert wird, wozu der Rohgaseinlass und der Reingasauslass der betreffenden Filtereinheit gesperrt werden, der Reinigungsflüssigkeitsein- und -auslass dieser Filtereinheit geöffnet werden und eine Pumpe aktiviert wird, welche die Reinigungsflüssigkeit in die Filtereinheit befördert. Die Reinigung der Filtereinheiten erfolgt sequentiell. Neben der Gegenstromspülung des Filters in der Filtereinheit kann bei einer ungenügenden Reinigungswirkung zusätzlich oder in einem zweiten Reinigungszyklus ein Ultraschallemitter, der in jeder Filtereinheit angeordnet ist, aktiviert werden.When operating the device, the raw gas is one or both filter units 15th , 16 fed. Any filter unit 15th , 16 has an independent control, which is adapted to the possibly manufacturer-specific heating cycles of ovens and a cleaning of one of the filter units 15th , 16 triggers when a certain pressure loss is detected on the clean gas side, for which purpose the raw gas inlet and the clean gas outlet of the relevant filter unit are blocked, the cleaning liquid inlet and outlet of this filter unit are opened and a pump is activated which conveys the cleaning liquid into the filter unit. The filter units are cleaned sequentially. In addition to countercurrent rinsing of the filter in the filter unit, an ultrasonic emitter, which is arranged in each filter unit, can be activated in addition or in a second cleaning cycle if the cleaning effect is insufficient.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Filtereinheit 2. Die Filtereinheit 2 umfasst einen ersten zylinderförmigen Gehäuseabschnitt 21, einen zweiten zylinderförmigen Gehäuseabschnitt 22, einen dritten zylinderförmigen Gehäuseabschnitt 23, einen Einlassstutzen 24 für Rohgas und einen Auslassstutzen 25 für Reingas. Der zweite und der dritte Gehäuseabschnitt 22, 23 weisen einen kleineren Durchmesser auf als der erste Gehäuseabschnitt 21, wobei der Durchmesser der Gehäuseabschnitte 22, 23 in etwa dem Durchmesser des in der Filtereinheit 2 angeordneten, ebenfalls zylinderförmigen Filters entspricht. Der Einlassstutzen 24 für das Rohgas ist an dem Gehäuseabschnitt 22 angeordnet und der Auslassstützen 24 für das Reingas ist an dem Gehäuseabschnitt 22 angeordnet. 2 shows a perspective view of a preferred embodiment of the filter unit according to the invention 2 . The filter unit 2 comprises a first cylindrical housing section 21 , a second cylindrical housing section 22nd , a third cylindrical housing section 23 , an inlet port 24 for raw gas and an outlet nozzle 25th for clean gas. The second and third housing sections 22nd , 23 have a smaller diameter than the first housing section 21 , where the diameter of the housing sections 22nd , 23 roughly the same diameter as the one in the filter unit 2 arranged, likewise cylindrical filter corresponds. The inlet port 24 for the raw gas is on the housing section 22nd arranged and the outlet supports 24 for the clean gas is on the housing section 22nd arranged.

Die Filtereinheit 2 weist weiter einen Einlass 26 für eine Reinigungsflüssigkeit, einen Auslass 27 für die Reinigungsflüssigkeit und ein Überlauf 28 auf. Der Einlass 26 für die Reinigungsflüssigkeit ist mit einem elektromotorisch angetriebenen Ventil ausgestattet, sodass Reingas nicht durch den Einlass 26 austreten und Reinigungsflüssigkeit nicht wieder in den Einlass 26 zurückfließen kann. Der Auslass 27 ist an dem dritten Gehäuseabschnitt 23 angeordnet und mit einer elektromotorisch angetriebenen Klappe ausgestattet, mit welcher verhindert werden kann, dass Rohgas aus dem Auslass 27 für die Reinigungsflüssigkeit austritt. Der Überlauf ist an dem ersten Gehäuseabschnitt 21 angeordnet und verhindert ein Überlaufen der Filtereinheit 2, wenn Reinigungsflüssigkeit in diese gepumpt wird, um das in dem Gehäuse angeordnete Filter zu reinigen. Daneben dient der Überlauf 28 der Entlüftung des Gehäuseinnenraums, während der Füllstand der Reinigungsflüssigkeit in dem Gehäuse steigt.The filter unit 2 further has an inlet 26th for a cleaning liquid, an outlet 27 for the cleaning liquid and an overflow 28 on. The inlet 26th for the cleaning liquid is equipped with an electric motor-driven valve so that the clean gas cannot pass through the inlet 26th leak and cleaning fluid not back into the inlet 26th can flow back. The outlet 27 is on the third housing section 23 arranged and equipped with an electric motor-driven flap, which can be used to prevent raw gas from leaving the outlet 27 for the cleaning fluid emerges. The overflow is on the first housing section 21 arranged and prevents overflow of the filter unit 2 when cleaning liquid is pumped into this in order to clean the filter arranged in the housing. The overflow is also used 28 the ventilation of the housing interior, while the filling level of the cleaning fluid in the housing rises.

Ferner weist die Filtereinheit 2 Halterungen 29 an gegenüberliegenden Seiten der Filtereinheit 2 auf, mittels deren die Filtereinheit an dem Rahmengestell 17 (siehe 1) befestigt werden kann.Furthermore, the filter unit 2 Brackets 29 on opposite sides of the filter unit 2 on, by means of which the filter unit on the frame 17th (please refer 1 ) can be attached.

3 zeigt eine Schnittansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Filtereinheit 2. Innerhalb der Filtereinheit 2 ist ein zylinderförmiges Filter 210 angeordnet, dessen Durchmesser etwas kleiner als der Durchmesser des zweiten und dritten Gehäuseabschnitts 22, 23 ist. Der Innenraum des zweiten Gehäuseabschnitts 22 und derjenige des dritten Gehäuseabschnitts 23 stehen mit dem Bereich innerhalb des Filters 210 in Verbindung. Der Rohgasauslass 25 steht mit dem Bereich des Innenraums des ersten Gehäuseabschnitts 21 außerhalb des Filters 210 in Verbindung. Innerhalb des von dem Filter 210 eingeschlossenen Bereichs ist ferner ein Ultraschallemitter 211 angeordnet, welcher stabförmig ist und sich entlang der Symmetrieachse des Filters 210 erstreckt. Oberhalb des Ultraschallemitters ist ein gas- und flüssigkeitsdicht abgetrennter Raum 212 für die Elektrik und eine Kühlung für den Ultraschallemitter 211 vorgesehen. 3 shows a sectional view of the preferred embodiment of the filter unit according to the invention 2 . Inside the filter unit 2 is a cylindrical filter 210 arranged, the diameter of which is slightly smaller than the diameter of the second and third housing sections 22nd , 23 is. The interior of the second housing section 22nd and that of the third housing section 23 stand with the area inside the filter 210 in connection. The raw gas outlet 25th stands with the area of the interior of the first housing section 21 outside the filter 210 in connection. Inside of the filter 210 enclosed area is also an ultrasonic emitter 211 arranged, which is rod-shaped and extends along the axis of symmetry of the filter 210 extends. Above the Ultrasonic emitter is a gas- and liquid-tight separated room 212 for the electrics and cooling for the ultrasonic emitter 211 intended.

4 zeigt eine Seitenansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Filtereinheit 2. Aus dieser Darstellung ist die Position des Überlaufs ersichtlich, welcher an dem zweiten Gehäuseabschnitt 22 oberhalb des Reingasauslasses 25 und unterhalb des Reingaseinlasses 24 angeordnet ist. Der Überlauf dient als zusätzliche Absicherung des Füllstandes der Reinigungsflüssigkeit und gleichzeitig als Entlüftung, damit die Luft bzw. das noch in der Filtereinheit befindliche Roh- oder Reingas während des Befüllens der Filtereinheit 2 mit Reinigungsflüssigkeit entweichen kann. Mit den an gegenüberliegenden Seiten der Filtereinheit 2 angeordneten Halterungen 29 kann diese an einem Rahmengestell befestigt werden. 4th shows a side view of the preferred embodiment of the filter unit according to the invention 2 . From this illustration, the position of the overflow can be seen, which is on the second housing section 22nd above the clean gas outlet 25th and below the clean gas inlet 24 is arranged. The overflow serves as an additional safeguard of the filling level of the cleaning liquid and at the same time as a vent, so that the air or the raw or clean gas still in the filter unit during the filling of the filter unit 2 can escape with cleaning fluid. With those on opposite sides of the filter unit 2 arranged brackets 29 this can be attached to a frame.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand des Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird. Insbesondere schließt die vorliegende Offenbarung sämtliche Kombinationen der Einzelmerkmale des Ausführungsbeispiels mit ein.Although the present invention has been described in detail on the basis of the exemplary embodiment, it is obvious to a person skilled in the art that the invention is not limited to this exemplary embodiment, but rather that modifications are possible in such a way that individual features can be omitted or other types of combinations of features can be implemented without departing from the scope of protection of the appended claims. In particular, the present disclosure includes all combinations of the individual features of the exemplary embodiment.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 10321290 A1 [0005]
DE 102011122158 A1 [0006]

Claims

A method for filtering a raw gas flow generated by burning wood and / or wood chips or a special material, in which at least two filter units (2, 15, 16) are provided with a filter (210) arranged therein and the raw gas flow is at least one of the filter units (2 , 15, 16), characterized in that for cleaning the filter (210) a filter unit (2, 15, 16) is decoupled from the raw gas flow and a cleaning liquid is pumped into the filter unit (2, 15, 16) in the countercurrent direction while the raw gas stream is fed to the other filter unit (2, 15, 16).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the filter (210) is a metal mesh filter and / or the cleaning liquid is water.

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that a filter unit (15, 16) for cleaning its filter (210) is decoupled from the raw gas flow when a predetermined pressure loss is reached and the filter unit runs through a cleaning cycle.

Method according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the cleaning liquid is used in a recirculating manner.

Method according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that the filter (210) is exposed to ultrasonic waves during a first or a subsequent cleaning cycle.

Filter unit (2, 15, 16) for filtering a raw gas flow generated by burning wood and / or wood chips or a special material, with a housing, a filter (210) arranged in the housing, a raw gas inlet (24) and a clean gas outlet (25) , characterized in that the filter unit (2, 15, 16) has a cleaning liquid inlet (18, 19, 26) on the clean gas side and a cleaning liquid outlet (110, 111, 27) on the raw gas side.

Filter unit (2, 15, 16) Claim 6 , characterized in that the filter (210) is a metal mesh filter.

Filter unit (2, 15, 16) Claim 6 or 7th , characterized in that the filter (210) is cylindrical and the cleaning liquid outlet (110, 111, 27) communicates with the area enclosed by the filter (210), while the cleaning liquid inlet (18, 19, 26) with the area outside of the filter (210) is in communication.

Filter unit (2, 15, 16) according to one of the Claims 6 until 8th , characterized in that an overflow (28) is arranged on the side of the housing opposite the cleaning liquid inlet (18, 19, 26).

Filter unit (2, 15, 16) according to one of the Claims 6 until 9 , characterized in that at least one ultrasonic emitter (211) is arranged in the housing, preferably in the area enclosed by the filter (210).

Filter unit (2, 15, 16) according to one of the Claims 6 until 10 , characterized in that holders (29) for mounting the filter unit (2, 15, 16) on a frame (17) are arranged on the housing.

Device for the filtration of a raw gas stream generated by combustion, in particular of wood and / or wood chips or a special material, with at least two filter units (2, 15, 16) after one of the Claims 6 until 11 and a frame (17) on which the filter units (2, 15, 16) are arranged.

Device according to Claim 12 , characterized in that the cleaning liquid outlets (110, 111, 27) of the filter units (2, 15, 16) open into a common drainage line (112).